Jakie są różne typy analizatorów wielkości cząstek?

Różne typy analizatorów wielkości cząstek to czujniki elektrozonowe, dyfrakcja laserowa i mikroskopy. Rodzaj zastosowanego analizatora zasadniczo zależy od konkretnych wymaganych danych i wielkości cząstek do oceny. Producenci, osoby zajmujące się badaniami i rozwojem, testerzy produktów i pracownicy kontroli jakości używają różnego rodzaju analizatorów wielkości cząstek do określania wielkości i rozkładu.

Wykrywanie elektrozonu obejmuje próbki cząstek zanurzone w przewodzącym roztworze wodnym. W ramach rozwiązania znajduje się anoda i katoda zawierająca czujnik. Cząsteczki są przyciągane do czujnika przez ładunek elektryczny. Każda cząstka wypiera pewną ilość płynu, gdy przechodzi przez czujnik i powoduje zakłócenie pola elektrycznego. Zakres zakłócenia odpowiada wielkości cząstki, a poprzez pomiar liczby i wielkości zmian impedancji możliwe jest śledzenie rozkładu cząstek.

Ten rodzaj analizy wielkości cząstek został pierwotnie zaprojektowany do badania próbek krwi i niekoniecznie nadaje się do zastosowań przemysłowych. Ta technika jest droga i może być czasochłonna przy analizie większych cząstek. Jest również nieskuteczny w przypadku bardzo małych cząstek. Materiały organiczne mogą stanowić problem, ponieważ nie mogą być przyciągane przez ładunek elektryczny. Gęste lub porowate substancje mogą dawać fałszywe odczyty.

Rozmiar i rozkład można również uzyskać za pomocą dyfrakcji laserowej, zwanej potocznie rozpraszaniem światła pod niskim kątem (LALLS). Oprzyrządowanie ogólnie obejmuje jedną lub więcej wiązek światła laserowego, detektory rozproszenia wstecznego i kątowego oraz detektor płaszczyzny ogniskowej. Gdy cząstki przechodzą przez wiązki laserowe, światło jest rozpraszane, a czujniki wykrywają wzór odchylenia. Skuteczność tego typu analizatora wielkości cząstek zależy w dużej mierze od liczby czujników. Duże cząstki mają tendencję do rozpraszania jaśniejszego światła pod wąskimi kątami, a małe cząstki rozpraszają ciemniejsze światło pod większymi kątami.

Branże często preferują LALLS nad innymi typami analizatorów do charakteryzowania cząstek i kontroli jakości. Metodę tę można stosować do suchych proszków, emulsji lub płynnych zawiesin. Laserowe analizatory wielkości cząstek zazwyczaj dają wyniki szybko i wymagają niewielkiej lub żadnej kalibracji.

Mikroskopia jest najbardziej opłacalnym ze wszystkich analizatorów układu cząstek i umożliwia bezpośrednią wizualizację danych cząstek. Małe losowe pobieranie próbek zastosowane w tej metodzie zasadniczo nie jest wystarczające do uzyskania dokładnych danych dotyczących wielkości lub rozkładu cząstek. Zanim możliwe będzie uzyskanie prawidłowych wyników przy użyciu tej metody testowania, Narodowe Biuro Standardów sugeruje przeprowadzenie co najmniej 10 000 różnych randomizowanych testów.